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Effects of wall emissivity on Aerodynamic Heating in Scramjets

Fluid Dynamics & Materials Processing 2020年第6期16卷 206-216页

作者： Yue Zhou Pengfei Ju School of Aeronautical Science and Technology Beihang UniversityBeijing100191China Tianjin Key Laboratory for Advanced Mechatronic System Design and Intelligent Control School of Mechanical EngineeringTianjin University of TechnologyTianjin300384China National Demonstration Center for Experimental Mechanical and Electrical Engineering Education(Tianjin University of Technology) Tianjin300384China

The effects of the wall emissivity on aerodynamic heating in a scramjet are analyzed.The supersonic turbulent combustion flow including radiation is solved in the framework of a decoupled strategy where the flow field is determined first and the radiation field next.In particular,a finite difference method is used for solving the flow while a DOM(iscrete ordinates method)approach combined with a WSGGM(weighted sum of gray gases)model is implemented for radiative transfer.Supersonic nonreactive turbulent channel flows are examined for a DLR hydrogen fueled scramjet changing parametrically the wall emissivity.The results indicate that the wall radiative heating rises greatly with increasing the wall emissivity.As the wall emissivity rises,the radiative source and total absorption increase,while the incident radiation decreases apparently.Notably,although the radiative heating can reach a significant level,its contribution to the total aerodynamic heating is relatively limited.

关键词： Scramjet aerodynamic heating wall emissivity radiation

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